Question

（8分）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。

(1)实验中木板略微倾斜，这样做目的是（ ）

A．为了使释放小车后，小车能匀加速下滑

B．为了增大小车下滑的加速度

C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功

D．可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑

(2)实验主要步骤如下：

①如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_______mm。

②将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为、，则小车通过A、B过程中的加速度a=_______（用字母、、D.s表示）。

③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。

(3)若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量M不变，改变砝码盘中砝码的数量，即质量m改变（取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、、的数据，并得到m与的关系图像（如图丙）。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，求解=_______(用字母b、D.s、k、g表示)。

Answer

（1）CD；（2）①5.50 ，②；（3）.

【解析】

试题分析：（1）木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功，故CD正确．故选CD

（2）①游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：5mm，游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.05×10=0.50mm，总读数为：5mm+0.50mm=5.50mm；

②小车通过A时的速度，小车通过B时的速度，小车做匀加速直线运动，则，解得：.

（3）由动能定理得：，则： ，由图可知：,,摩擦力,解得:.

考点：本题考查探究牛顿第二定律

【名师点睛】本实验的问题比较新颖，但该实验的原理都是我们学过的物理规律．做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决．对于系统问题处理时我们要清楚系统内部各个物体的能的变化．